南京某高校宿舍楼热环境及学生舒适度研究

朱 珠，王梦婷，王明月，王思佳，于佳琪

（南京师范大学中北学院，江苏 镇江 212000）

中国对空气室内环境品质已进行了一定的研究，很多研究都是以国际上通用的标准为依据，但每个国家的人群体质特征并不相同，因此一些国际标准不一定适用于每个国人，所以需要建立适应中国实际情况的舒适度控制系统和室内热舒适理论。

1 研究机理

关于热舒适的研究，可从研究内容和研究方法方面进行分类。研究内容主要包括环境参数、人的生理、穿衣习惯、心理和行为调节等因素与热舒适性的关系。现行国内研究热舒适的方法有2 种，一种是利用实验进行研究，另一种是利用理论进行研究，2 种方法都包括了现场人员的主观问卷调查。

理论研究主要分析室内空调舒适度的影响及其产生的原因，可以严格控制及精确测量环境变量，但对于人的生理、穿衣习惯、心理和行为调节等因素，理论研究很难兼顾。因此，实验研究更能反映热环境状况和人体真实的热感觉。采用实验研究方法，结合热舒适性的主观问卷调查，对中北学院的宿舍楼空调热舒适性的指标、热舒适度的期望温度进行调查研究。通过对空调间温度和室外温度的调查，得到热感觉、湿感觉、风感觉投票以及热期待、湿期待和风期待的数据分析。

2 测试仪器与问卷研究

采用红外线测温仪（如图1 所示）测试宿舍内学生的中心部位、头部、手部、脚部的温度。调查问卷如图2 所示，问卷包含了对学生衣着情况的调查及对采用7 级标度设定的热湿环境指标的调研。

图1 红外线测温仪

图2 问卷调查

3 宿舍楼空调采暖房间内热环境及热舒适状况

中北学院气候为夏热冬冷，对采用空调采暖的宿舍进行了热舒适度的现场调查研究，得出宿舍环境内的空气流速、相对湿度、服装热阻等参数。

分别对宿舍楼空调房内的空气流速（如图3所示）、相对湿度（如图4 所示）和服装热阻（如图5 所示）进行了分析。风速一般为0～0.4 m/s，空气平均流速为0.25 m/s。宿舍楼空调采暖房间的相对湿度为40%～80%，而接近50%的房间相对湿度为50%～60%，说明中北学院夏季湿度较低。服装热阻大部分在0.3～1.1 Clo 之间，占整个调查服装热阻频率表图的84%，大部分穿衣组合为T 恤＋常规外裤＋到踝短袜＋运动鞋。

图3 空气流速频率分布

图4 空气相对湿度分布

图5 服装热阻频率分布

3.1 学生各部位温度水平

测试了空调采暖房间内的热环境，利用教学楼下的红外线成像仪来记录学生头部、胸部、手部和脚部4个部位的温度，记录不同操作温度下人体各部位的温度情况，如图6 所示。由图可知，头部温度最高，但随着操作温度升高而变化不大，基本维持在36 ℃左右，由此可知人体的产热与散热会随着周围环境的改变而自我调整，使人体体温维持在相对稳定的状态；胸部温度变化最大，大部分为22～30 ℃，由于胸部表面积较大，各种服装的差异性都有可能造成胸部温度的变化较大；手部温度为28～32 ℃，造成这种差异的原因可能为个人体质及新陈代谢率差异；脚部温度最低，为17～20 ℃。

图6 不同操作温度下空调房间内受试者各部分温度

3.2 热感觉投票与热期望、湿感觉投票与湿期望[4]

对南京师范大学中北学院丹阳校区宿舍楼空调房内学生的热感觉和热期望、湿期望和湿期望进行统计得到分布图，如图7 和图8 所示。对比图7（a）、图7（b）发现热感觉投票值与热期望投票值存在差异，43%的学生表示环境温度稍低，仅有13%的学生希望温度升高，说明多数空调采暖房间内的学生喜爱中性偏凉的环境温度；3%的学生表示环境温度较高，却有48%的学生希望温度降低，说明空调采暖房间内大部分学生喜爱中性偏凉的环境温度。如图8（a）所示，湿感觉投票在-1 时人数最多，无人感觉很潮湿。与图8（b）相比，学生中55 人期望湿度适中，79 人期望相对湿度增大，21 人期望相对湿度降低，说明大多数学生喜欢相对湿一点的环境。

图7 热感觉投票和热期望分布频率

图8 湿感觉投票和湿感觉期望分布频率

3.3 衣着量的相关性分析

服装热阻与操作温度、热感觉投票的关系如图9、图10 所示。

图9 操作温度与服装热阻图

图10 热感觉投票与服装热阻图

由图9 所示曲线得出两者关系=-0.038+2.108（=0.023），该图还反映了空调房间学生的服装热阻与室内操作温度的线性关系。可以看出，秋季学生的衣着量与操作温度存在一定的线性关系，学生会在室内的操作温度增大的时候减少衣着量。由图10得出两者关系=-0.193+1.471（=0.023），该图还反映了空调房间学生的服装热阻与热感觉的线性关系。可以看出，秋季学生的衣着量与热感觉存在一定的线性关系。随着热感觉由负到正增大，人们会相应减少衣着量。

4 结论

空调房间内相对湿度和空气流速均在规定范围内，空气温度的变化范围为30～37 ℃，平均温度为33.5 ℃，其中操作温度较空气温度低7 ℃；实测空调房间有70%的室内空气温度高于26 ℃。

空调房间学生的服装热阻值在0.3～1.1 Clo 范围内，平均值为0.7 Clo。大部分穿衣组合为T 恤+常规外裤+到踝短袜+运动鞋。统计结果显示，空调采暖房间的居民较少调整衣着量。通过对衣着量的相关分析，结果显示，空调房间衣着量与操作温度、热感觉投票线性拟合度不高，这与空调房间较少调整衣着量的行为有关。实测热感觉投票为中性偏凉，通过对热感觉投票和热期望投票的分析反省，空调房间内85%受试者可接受温度范围为20～28 ℃。